Detail předmětu

Automatizace procesů

FEKT-MAUPAk. rok: 2010/2011

Úvod do projektování automatizačních systémů. Fáze projektování, modely projektantské práce. Dokumentování projektu. Příklady řešení projektů výměníkových stanic tepla. Matematické modelování složitých technologických celků. Verifikace modelů. Numerické aspekty modelování. Případové studie. Funkční bezpečnost, standard IEC 61508 a související. Třídy SIL. Moderní číslicové řídicí systémy, vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení. Způsoby aktivního a pasivního stínění.
Počítačová podpora návrhu - systémy MS Project. Exkurse do výměníkové stanice tepla, cementárenského nebo energetického provozu. Případová studie na SKŘ JE Dukovany. Exkurse v JE Dukovany.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Znalosti v oblasti projekční práce automatizačních systémů pro řízení procesů se zřetelem na RT systémy. Znalosti v oblasti připojování snímačů k DCS a PLC s ohledem na šumovou imunitu. Exkurse v energetických a cementárenském procesu.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

až 30 bodů za cvičení
až 70 bodů za zkoušku

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvod do projektování automatizačních systémů.
2. Fáze projektu. Projektantské konvence, značky, symboly.
3. Modely projekčních prací. Inženýrské činnosti projekční práce.
4. Příklady projektu horkovodní výměníkové stanice tepla.
5. Příklad projektu parní výměníkové stanice tepla.
6. Projekt inovace systému kontroly a řízení technologického celku I
7. Projekt inovace systému kontroly a řízení technologického celku II.
8. Matematické modelování složitých technologických celků.
9. Připojování snímačů ke vstupům PLC a DCS s ohledem na šum.
10. Standard IEC 61508 a souvisejicí.
11. Identifikace vlastností průmyslových zařízení.
12. Případová studie projektování elektrárny.
13. Problematika rušení a šumové imunity. Příklady připojení typických snímačů k PLC a IPC.
13. Bezpečnost řídicích systémů. Standard 61508 Funkční bezpečnost E/E/EP.

Laboratorní cvičení 2009/10:
1. Zopakování základů programování na PLC SIMATIC
2. Měření a zpracování analogových signálů na PLC, PID regulátor
3. WinCC - Obrazy pro ovládání a vizualizaci PID regulace
4. InTouch - seznámení
5. InTouch -obraz plnění a vypouštění tanku
6. Program pro regulaci teploty v tanku + InTouch
7. Program pro regulaci teploty v tanku + WinCC
8. HW konfigurace řídícího systému mlékárny
9. Nabídka PLC řídícího systému mlékárny
10. MS Project - seznámení, úvod, Harmonogram projektu mlékárny v MS Projektu
11. Exkurze výměník
12. Exkurze CEMO
13. Jeden týden výuka odpadne, 28.10. (čtvrtek), 17.11. (středa) tak v tomto týdnu je možno nahrazovat.




Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s komplexní problematikou automatizace procesů. Studenti se naučí základy konstrukční a projektantské práce při projektech automatizace strojů, výrobních linek a technologických procesů. Seznámí se s bezpečnostními normami, normou funkčního značení měření a regulace a dále projektantskými postupy při realizaci systémů měření, regulace a automatizace.
Obsahem předmětu je i výuka počítačové podpory konstrukční a projektantské práce. Na praktických ukázkách projektů a exkursích do vybraných technologických procesů se seznámí s konkrétní podobou realizace automatizace. Laboratorní cvičení jsou orientována na PC orientované distribuované řídicí systémy (DCS) aplikované na SW modelech procesů. Další část cvičení je věnována problematice odstraňování rušení vstupních/výstupních signálů řídicích systémů.
Součástí předmětu je dále přehled řešení vstupů DCS a PC a připojování snímačů s ohledem na šumovou imunitu.
Na příkladech výměníkových stanic tepla a elektrárenských bloků si studenti procvičí projektantské konvence a značky a principy řízení energetických zařízení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

laboratorní výuka, projekt

Základní literatura

Zezulka F.: Automatizační prostředky. Skriptum PC DIR, 2000. (CS)
Zezulka F.: Prostředky průmyslové automatizace, VUTIUM, 2004 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-KAM , 2. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Osnova

1. Úvod do projektování automatizačních systémů.
2. Fáze projektu. Projektantské konvence, značky, symboly.
3. Modely projekčních prací. Inženýrské činnosti projekční práce.
4. Příklady projektu horkovodní výměníkové stanice tepla.
5. Příklad projektu parní výměníkové stanice tepla.
6. Projekt inovace systému kontroly a řízení technologického celku I
7. Projekt inovace systému kontroly a řízení technologického celku II.
8. Matematické modelování složitých technologických celků.
9. Vybrané problémy praktického použití regulátorů.
10. Identifikace vlastností průmyslových zařízení.
11. Případová studie projektování elektrárny.
12. Problematika rušení a šumové imunity. Příklady připojení typických snímačů k PLC a IPC.
13. Bezpečnost řídicích systémů. Standard 61508 Funkční bezpečnost E/E/EP.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Pásek, CSc.

Osnova

Laboratorní cvičení 2009/10:
1. Měření a zpracování analogových signálů na PLC, PID regulátor
2. PID regulátor
3. WinCC - obraz regulace teploty v tanku
4. InTouch - seznámení
5. InTouch -obraz plnění a vypouštění tanku
6. Program pro regulaci teploty v tanku + WinCC
7. HW konfigurace řídícího systému mlékárny
8. Nabídka PLC řídícího systému mlékárny
9. MS Project - seznámení, úvod, Harmonogram projektu mlékárny v MS Projektu
10. Exkurze výměník
11. Exkurze CEMO
12. Příprava projektu PLC + SCADA
13. svátek PO (28.9.) a ST (28.10.)